使用自動植入將 Always On 可用性群組的次要複本初始化

文章
05/04/2023

適用於：SQL Server

在 SQL Server 2012 和 2014 中，初始化 SQL Server AlwaysOn 可用性群組次要複本的唯一方式是使用備份、複製和還原。 SQL Server 2016 引進的新功能是初始化次要複本：「自動植入」。自動植入使用記錄資料流傳輸，將使用 VDI 的備份串流到使用已設定端點的可用性群組的每個資料庫次要複本。初始建立可用性群組期間，或將資料庫新增至某個可用性群組時，可以使用這項新功能。所有支援 AlwaysOn 可用性群組的 SQL Server 版本都有自動植入功能，可以搭配傳統的可用性群組和分散式可用性群組使用。

安全性

安全性權限隨複本初始化的類型而不同：

若為傳統的可用性群組，權限必須授予次要複本上的可用性群組，因為它加入的是可用性群組。在 Transact-SQL 中，使用命令 ALTER AVAILABILITY GROUP [<AGName>] GRANT CREATE ANY DATABASE。
若為分散式可用性群組，它是正在建立複本資料庫的位置，且這些資料庫位在第二個可用性群組的主要複本上，則不需要任何額外的權限，因為它已經是主要複本。然而，若第二個可用性群組中只有一個複本，則授與次要可用性群組名稱的 CREATE ANY DATABASE 權限，或自動植入可能會失敗。
若為分散式可用性群組的第二個可用性群組上的次要複本，您必須使用命令 ALTER AVAILABILITY GROUP [<2ndAGName>] GRANT CREATE ANY DATABASE。這個次要複本是從第二個可用性群組的主要複本植入。

對主要複本的效能和交易記錄影響

自動植入對初始化次要複本可能實用，也可能不實用，視資料庫大小、網路速度和主要與次要複本之間的距離而定。例如，假設：

資料庫的大小是 5 TB
網路速度為 1 Gb/秒
兩個網站之間的距離是 1000 英哩

如有完整的頻寬可用，1 Gb/秒的網路可以提供 125 MB/秒的持續輸送量。在本例中，自動植入只需要 11 個小時多。在實務上，自動植入程序較慢，因為網路訊號會隨著距離而降低，而連結會與網路上的其他資源共用。在植入期間，主要複本資料庫的交易記錄會繼續成長，在資料庫的自動植入完成之前無法截斷。接著，使用交易記錄備份截斷交易記錄。

自動植入是單一執行緒的程序，最多可以處理五個資料庫。單一執行緒會影響效能，特別是當可用性群組有多個資料庫時。

壓縮可用於自動植入，但預設停用。開啟壓縮會減少網路頻寬，並可能加速程序，但代價是額外的處理器額外負荷。若要在自動植入期間使用壓縮，請啟用追蹤旗標 9567，請參閱微調可用性群組的壓縮。

磁碟配置

在 SQL Server 2016 和舊版中，自動植入所建立資料庫的資料夾必須已經存在，而且和主要複本位在同一路徑下。

在 SQL Server 2017 中，Microsoft 建議所有加入可用性群組的複本都使用相同的資料和記錄檔路徑，但如有必要，您可以使用不同的路徑。例如，在跨平台的可用性群組中，一個 SQL Server 執行個體在 Windows，而另一個 SQL Server 執行個體在 Linux。不同的平台有不同的預設路徑。 SQL Server 2017 支援 SQL Server 的執行個體可用性群組複本可使用不同的預設路徑。

下表顯示的範例，是支援的資料磁碟配置可以支援自動植入：

主要執行個體預設資料路徑	次要執行個體預設資料路徑	主要執行個體來源檔案位置	次要執行個體目標檔案位置
c:\data\	/var/opt/mssql/data/	c:\data\	/var/opt/mssql/data/
c:\data\	/var/opt/mssql/data/	c:\data\group1\	/var/opt/mssql/data/group1/
c:\data\	d:\data\	c:\data\	d:\data\
c:\data\	d:\data\	c:\data\group1\	d:\data\group1\

主要和次要複本資料庫位置不是執行個體預設路徑的案例，不受此變更影響。次要複本檔案路徑符合主要複本檔案路徑的需求維持不變。

主要執行個體預設資料路徑	次要執行個體預設資料路徑	主要執行個體檔案位置	次要執行個體檔案位置
c:\data\	c:\data\	d:\group1\	d:\group1\
c:\data\	c:\data\	d:\data\	d:\data\
c:\data\	c:\data\	d:\data\group1\	d:\data\group1\

如果您混用了主要和次要複本的預設和非預設路徑，SQL Server 2017 的行為表現會和舊版不同。下表說明 SQL Server 2017 的行為。

主要執行個體預設資料路徑	次要執行個體預設資料路徑	主要執行個體檔案位置	SQL Server 2016 次要執行個體檔案位置	SQL Server 2017 次要執行個體檔案位置
c:\data\	d:\data\	c:\data\	c:\data\	d:\data\
c:\data\	d:\data\	c:\data\group1\	c:\data\group1\	d:\data\group1\

若要還原到 SQL Server 2016 和舊版的行為，請啟用追蹤旗標 9571。如需如何啟用追蹤旗標的資訊，請參閱 DBCC TRACEON (Transact-SQL)。

使用自動植入建立可用性群組

您使用 Transact-SQL 或 SQL Server Management Studio (SSMS，17 版或更新版本)，以自動植入建立可用性群組。若要使用 SSMS 的可用性群組精靈，請遵循這些指示：到步驟 9 時，請注意自動植入是第一個且為預設選項。

選取初始資料同步處理

下列範例使用 Transact-SQL 建立有自動植入功能的可用性群組。另請參閱建立可用性群組 (Transact-SQL) 主題。將 SEEDING_MODE 選項設定為 AUTOMATIC，以啟用次要複本的植入功能。預設行為是 MANUAL，這是 SQL Server 2016 前置行為，需要在主要複本上備份資料庫、將備份檔複製至次要複本，以及使用 WITH NORECOVERY 還原備份。

CREATE AVAILABILITY GROUP [<AGName>]
  FOR DATABASE db1
  REPLICA ON N'Primary_Replica'
WITH (
  ENDPOINT_URL = N'TCP://Primary_Replica.Contoso.com:5022', 
  FAILOVER_MODE = AUTOMATIC, 
  AVAILABILITY_MODE = SYNCHRONOUS_COMMIT
),
  N'Secondary_Replica' WITH (
    ENDPOINT_URL = N'TCP://Secondary_Replica.Contoso.com:5022', 
    FAILOVER_MODE = AUTOMATIC, 
    SEEDING_MODE = AUTOMATIC);
 GO

於 CREATE AVAILABILITY GROUP 陳述式執行期間在主要複本上設定 SEEDING_MODE 沒有效用，因為主要複本已經包含資料庫的主要讀取/寫入複本。只有將另一個複本變成主要，而且新增資料庫時，才會套用 SEEDING_MODE。您可於稍後變更植入模式，請參閱變更複本的植入模式。

在變成次要複本的執行個體上，一旦加入該執行個體，下列訊息就會新增至 SQL Server 記錄檔：

可用性群組 'AGName' 的本機可用性複本並未被授與建立資料庫的權限，但有 AUTOMATIC 的 SEEDING_MODE。使用 ALTER AVAILABILITY GROUP ... GRANT CREATE ANY DATABASE 命令可建立主要可用性複本植入的資料庫。

授與可用性群組在次要複本上建立資料庫的權限

加入之後，授與可用性群組在 SQL Server 次要複本執行個體上建立資料庫的權限。為使自動植入運作，可用性群組需要有建立資料庫的權限。

提示

當可用性群組在次要複本上建立資料庫時，其會將 "sa" (更明確來說具有 sid 0x01 的帳戶) 設定為資料庫擁有者。

若要在次要複本自動建立資料庫之後變更資料庫擁有者，請使用 ALTER AUTHORIZATION。請參閱 ALTER AUTHORIZATION (Transact-SQL)。

下列範例會將此權限授與名為 AGName 的可用性群組。

ALTER AVAILABILITY GROUP [<AGName>] 
    GRANT CREATE ANY DATABASE
 GO

如有需要，請在次要複本上設定資料庫的擁有者。

確認自動植入

如果成功，會在次要複本上自動建立資料庫，狀態為二者之一：

SYNCHRONIZED，如果次要複本設定為同步，且資料已同步處理。
SYNCHRONIZING，如果次要複本設定了非同步資料移動，或設定同步但尚未與主要複本同步處理時。

除了後文所述的動態管理檢視，SQL Server 記錄檔中還可以看到開始和完成自動植入：

SQL 伺服器記錄

使用自動植入合併備份並還原

有可能使用自動植入合併傳統備份、複製和還原。在本例中，首先在次要複本上還原資料庫，包括所有的可用交易記錄。接下來，在建立可用性群組以「趕上」次要複本的資料庫時，啟用自動植入，如同還原結尾記錄備份 (請參閱結尾記錄備份 (SQL Server))。

使用自動植入將資料庫新增至可用性群組

您可以使用 Transact-SQL 或 SQL Server Management Studio (SSMS，17 版或更新版本)，以自動植入將資料庫新增至可用性群組。如果次要複本在新增至可用性群組時使用了自動植入，就不需要任何額外作業。如果次要複本使用了備份、複製和還原，請先變更植入模式 (參閱下節)，接著在新增資料庫時使用 GRANT 陳述式，請參閱可用性群組 - 新增資料庫。

變更複本的植入模式

建立可用性群組之後，可以改變複本的植入模式，所以可以啟用或停用自動植入。如果資料庫是以備份、複製和還原所建立，建立後啟用自動植入，可使用自動植入將資料庫新增至可用性群組。例如：

ALTER AVAILABILITY GROUP [AGName]
  MODIFY REPLICA ON 'Replica_Name'
  WITH (SEEDING_MODE = AUTOMATIC)

若要停用自動植入，請使用 MANUAL 值。

避免在建立可用性群組之後自動植入

如果完全不想要停用次要複本的自動植入，但又想要暫時防止次要複本能夠自動建立資料庫，請拒絕可用性群組 CREATE 權限。當新資料庫新增至可用性群組，但不應該允許可用性群組在次要複本上建立資料庫時，就是這種情況。

ALTER AVAILABILITY GROUP [AGName] 
    DENY CREATE ANY DATABASE
GO

監視自動植入

有四種方式可以監視和為自動植入進行疑難排解：

SQL Server 記錄檔如前文所述
動態管理檢視
備份記錄資料表
擴充事件

動態管理檢視

有兩個動態管理檢視 (DMV) 可監視植入：sys.dm_hadr_automatic_seeding 和 sys.dm_hadr_physical_seeding_stats。

sys.dm_hadr_automatic_seeding 包含自動植入的一般狀態，並保留每次執行的記錄 (無論成功與否)。資料行 current_state 會有 COMPLETED 或 FAILED 值。如果是 FAILED 值，請使用 failure_state_desc 中的值協助診斷問題。您可能需要結合 SQL Server 記錄檔中的內容，才知道發生什麼問題。主要複本和所有次要複本會填入此 DMV。
sys.dm_hadr_physical_seeding_stats 會顯示自動植入作業執行時的狀態。如同 sys.dm_hadr_automatic_seeding，這會傳回主要複本和次要複本的值，但不儲存此記錄。這些值僅供目前執行之用，不會保留。您感興趣的資料行包括 start_time_utc、end_time_utc、estimate_time_complete_utc、total_disk_io_wait_time_ms、total_network_wait_time_ms，以及如果植入作業失敗的 failure_message。

備份記錄資料表

自動植入還可將項目放入 msdb 資料表，此表儲存備份和還原的記錄。在接收自動植入的次要複本上，backupmediafamily 資料表的 physical_device_name 資料行有其值的 GUID，而 backupset 中的對應項目則有 server_name and machine_name 的主要複本名稱。

擴充事件

自動植入新增新的擴充事件，可追蹤初始化期間的狀態變更、失敗和效能統計資料。例如，下列指令碼會建立擴充事件工作階段，以擷取與自動植入相關的事件。

CREATE EVENT SESSION [AlwaysOn_autoseed] ON SERVER 
    ADD EVENT sqlserver.hadr_automatic_seeding_state_transition,
    ADD EVENT sqlserver.hadr_automatic_seeding_timeout,
    ADD EVENT sqlserver.hadr_db_manager_seeding_request_msg,
    ADD EVENT sqlserver.hadr_physical_seeding_backup_state_change,
    ADD EVENT sqlserver.hadr_physical_seeding_failure,
    ADD EVENT sqlserver.hadr_physical_seeding_forwarder_state_change,
    ADD EVENT sqlserver.hadr_physical_seeding_forwarder_target_state_change,
    ADD EVENT sqlserver.hadr_physical_seeding_progress,
    ADD EVENT sqlserver.hadr_physical_seeding_restore_state_change,
    ADD EVENT sqlserver.hadr_physical_seeding_submit_callback
    ADD TARGET package0.event_file(
        SET filename=N'autoseed.xel',
        max_file_size=(5),
        max_rollover_files=(4)
        )
    WITH (
        MAX_MEMORY=4096 KB,
        EVENT_RETENTION_MODE=ALLOW_SINGLE_EVENT_LOSS,
        MAX_DISPATCH_LATENCY=30 SECONDS,
        MAX_EVENT_SIZE=0 KB,
        MEMORY_PARTITION_MODE=NONE,
        TRACK_CAUSALITY=OFF,
        STARTUP_STATE=ON
        )
GO

ALTER EVENT SESSION AlwaysOn_autoseed ON SERVER STATE=START
GO

下表列出與自動植入相關的擴充事件。

名稱	描述
hadr_db_manager_seeding_request_msg	正在植入要求訊息。
hadr_physical_seeding_backup_state_change	實體植入備份端的狀態變更。
hadr_physical_seeding_restore_state_change	實體植入還原端的狀態變更。
hadr_physical_seeding_forwarder_state_change	實體植入轉寄站端的狀態變更。
hadr_physical_seeding_forwarder_target_state_change	實體植入轉寄站目標端的狀態變更。
hadr_physical_seeding_submit_callback	實體植入的提交回撥事件。
hadr_physical_seeding_failure	實體植入失敗事件。
hadr_physical_seeding_progress	實體植入進度事件。
hadr_physical_seeding_schedule_long_task_failure	實體植入排程作業時間太長失敗事件。
hadr_automatic_seeding_start	提交自動植入作業時發生。
hadr_automatic_seeding_state_transition	自動植入作業變更狀態時發生。
hadr_automatic_seeding_success	自動植入作業成功時發生。
hadr_automatic_seeding_failure	自動植入作業失敗時發生。
hadr_automatic_seeding_timeout	自動植入作業逾時時發生。

另請參閱

ALTER AVAILABILITY GROUP (Transact-SQL)

CREATE AVAILABILITY GROUP (Transact-SQL)

AlwaysOn 可用性群組疑難排解和監視指南

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